理论教育 植物体内有机物的运输: 优化策略与机制

植物体内有机物的运输: 优化策略与机制

时间:2023-07-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:有机物运输是决定农作物产量高低和品质好坏的一个重要因素。尤其以籽粒、块根、块茎和果实为经济器官的作物,它们产量的高低,在很大程度上是靠有机物向这些器官运输的速率和数量。因此必须掌握植物体内有机物运输的原理,适时采取有效措施,来控制同化产物的分配,提高作物的产量。试验证明,有机物的运输途径是韧皮部。摘除这个腋芽,有机物质才能运往其他部位。

植物体内有机物的运输: 优化策略与机制

叶片是进行光合作用合成有机物的主要基地,植株各器官、组织需要的有机物,主要都由叶片供应。有机物运输是决定农作物产量高低和品质好坏的一个重要因素。尤其以籽粒、块根、块茎和果实为经济器官的作物,它们产量的高低,在很大程度上是靠有机物向这些器官运输的速率和数量。如水稻灌浆成熟,实际上就是叶的光合产物向籽粒运输的过程。据测定,水稻体内68%糖都运向穗子,20%的有机物被用于呼吸,在营养体内只残留12%左右。因此必须掌握植物体内有机物运输的原理,适时采取有效措施,来控制同化产物的分配,提高作物的产量。

有机物的运输由韧皮部担任。在木本植物的枝条或树干上环割一圈,深度到形成层,剥去圈内树皮。过一个时期,根系吸收的水分和无机盐能沿导管正常向上输送,所以环割上部枝叶照常生长,可是韧皮部因环割被切断,同化产物的向下运输受阻,在环割的上端聚集许多有机物,引起树皮组织增生,形成粗大愈伤组织,有时为瘤状物。如果环割主茎的下部,时间久后,根系原来贮存的有机物消耗尽,根部就会“饿死”。试验证明,有机物的运输途径是韧皮部。用14C和32P的示踪实验,也能证明光合产物是通过韧皮部的筛管和韧皮薄壁细胞运输的。

同位素示踪实验还揭示了有机物在植物体内的运输没有一定的方向。有机物既可由叶通过茎下输到根,也能由根上运到各器官。甚至韧皮部中的有机物也可以同时向相反方向作双向运输或横向运输。在多方向的运输中,有机物的分配有以下特点:

1.生长旺盛的器官是有机物的主要去路,例如,水稻分蘖的初期,主茎中的营养物质运往幼蘖。而当主茎开始孕穗时,由于形成了新的生长中心,分蘖中的有机物反而流入主茎。

2.首先供应邻近的生长器官,例如,子叶所制造的有机物质运输时,首先照顾到这一子叶的腋芽。摘除这个腋芽,有机物质才能运往其他部位。(www.daowen.com)

3.生长发育后期,有机物大量向贮藏器官里转移在植物生长发育后期,有机物往往大量向果实、种子、块根、块茎等贮藏器官集中,同时这些器官内的有机物不断变为不溶解的大分子化合物予以贮藏,以利于可溶性有机物继续运往这些器官。

4.向生长素浓度高的部位集中,例如,受精后的子房,它的生长素的浓度特别高,有机物质也随之向子房集中。

过去认为有机物的运输很慢,近来发现有机物的下行运转也很快,一般是50~100厘米/小时。不同植物运转速度不尽相同,例如大豆为84~100厘米/小时,棉花为35~40厘米/小时,柳树为100厘米/小时。同一植物生育期不同,运转速度也有变化,如南瓜幼龄时为72厘米/小时,老龄时只有30~50厘米/小时。

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